水性丙烯酸氨基烤漆的制备及性能表征
? 442 ? DOI: 10.19289/j.1004-227x.2018.10.005
水性丙烯酸氨基烤漆的制备及性能表征
林粤顺1, *，巫永炫1，黄育朋1，周新华2，周红军2，肖祎沛1
（1.深圳市长丰环保新材料有限公司，广东 深圳 518000；
2.仲恺农业工程学院化学化工学院，广东 广州 510225）
摘要：将水性羟基丙烯酸乳液与交联剂氨基树脂共混后制备了水性丙烯酸氨基烤漆。利用激光粒度仪对其粒径以及Zeta 电位进
行了表征，并通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪和差示扫描量热仪探究了其漆膜的结构、形貌以及热稳定性。
另外考察了交联剂用量对漆膜性能的影响。当羟基丙烯酸乳液与氨基树脂的固含量比为5∶1时，丙烯酸氨基烤漆的平均粒径由
水性丙烯酸乳液的127 nm 变小为117 nm ，且粒径分布均一，其Zeta 电位也由?32.4 mV 正移至?20.2 mV 。羟基与羟甲基和烷氧
基甲基发生醚交换反应而生成醚键，提高了漆膜的热稳定性。所制丙烯酸氨基烤漆的性能可与溶剂型丙烯酸氨基烤漆的性能相
媲美，适用于金属制品的装饰和保护。
关键词：羟基丙烯酸乳液；氨基树脂；水性烤漆；交联；热稳定性
中图分类号：TQ630.7 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2018) 10 – 0442 – 05
Preparation of waterborne acrylic amino baking varnish and characterization of its properties // LIN Yue-shun*,
WU Yong-xuan, HUANG Yu-peng, ZHOU Xin-hua, ZHOU Hong-jun, XIAO Yi-pei
Abstract: A waterborne acrylic amino baking varnish was prepared based on waterborne hydroxyl acrylic emulsion with
amino resin as curing agent. Its particle size and Zeta potential were characterized by laser diffraction particle size analyzer,
and the structure, morphology, and thermal stability of its cured film were examined using Fourier-transform infrared
spectroscope, scanning electron microscope, thermogravimetric analyzer, and differential scanning calorimeter. The effect of
the amount of curing agent on the properties of cured film was discussed. When the solid content ratio of hydroxyl acrylic
emulsion to amino resin was 5:1, the acrylic amino baking varnish prepared had a uniform particle size distribution with an
smaller average particle size (from 127 nm to 117 nm) and more positive Zeta potential (from ?32.4 mV to ?20.2 mV) as
compared with the original waterborne acrylic emulsion. The formation of ether bond by the reaction of hydroxyl with
methylol and alkoxymethyl improves the thermal stability of cured film of the varnish. The acrylic amino baking varnish
prepared has the properties comparable to a solvent-type acrylic amino baking varnish, and is applicable to the decoration and
protection of metal products.
Keywords: hydroxyl acrylic emulsion; amino resin; waterborne baking varnish; crosslinking; thermal stability
First-author’s address: Shenzhen Changfeng Environmental Protection New Materials Limited Company, Shenzhen
510225, China
随着社会发展，人们的环保意识不断提高，水性涂料以其无毒、环保、无气味、VOC 含量低、不易
燃易爆等优点，越来越受到人们的青睐[1-2]。其中水性丙烯酸氨基烤漆凭借其光泽高、硬度大、耐热性优
等特点已成为重要的工业涂料，并应用在汽车、家电、医疗设备等行业中，起到装饰和保护金属的作用[3]。
然而，水性丙烯酸氨基烤漆存在的表面张力大、汽化潜热大、溶解力有限、施工工艺复杂、固化温
度高等缺点限制了它的应用。霍丽霞等[4]利用KH560对纳米SiO 2的表面进行改性，利用原位聚合法制得
SiO 2/聚丙烯酸酯复合树脂，并复配氨基树脂来制备氨基烤漆。结果表明，适量的纳米SiO 2可改善漆膜的
力学性能，而附着力、柔韧性和光泽则随其用量增多而呈下降趋势。来水利等[5]以环氧改性醇酸树脂为
甲组分，三聚氰胺甲醛树脂为乙组分，制备了双组分醇酸氨基烤漆。当两者质量比为2∶1时，所得漆膜
的性能优良。徐支有等[6]对羟基树脂、氨基树脂以及一系列水性助剂进行系统筛选，发现以水性羟基丙
烯酸树脂为成膜物质，高羟甲基型甲醚化三聚氰胺甲醛树脂为固化剂，搭配合适的助剂，可制备出综合
性能优异的水性丙烯酸氨基烤漆。
诚然，水性丙烯酸氨基烤漆的研究较多，主要侧重于羟基树脂的改性[7]，氨基树脂以及水性助剂[8]的
收稿日期：2017–09–21 修回日期：2018–01–29
作者简介：林粤顺（1989–），男，广东肇庆人，硕士，主要研究方向为水性涂料和胶黏剂的制备及应用，发表研究论文十余篇。
作者联系方式：(E-mail) linyueshun2010@https://www.360docs.net/doc/0614602785.html, 。
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